Verfahren zur Herstellung von Herzstücken mit Anschlussschienen für Weichen und nach diesem Verfahren hergestelltes Herzstück mit Anschlussschienen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Herzstücken aus Manganhartstahl für Weichen, wobei ein gegossenes Manganhartstahl-Herzstück mit Anschlussschienen aus Schienenstahl verschweisst wird und anschliessend eine Warmbehandlung der so verbundenen Teile stattfindet, sowie auf nach dem Verfahren hergestellte Herzstück mit Anschlussschienen.
Vom Standpunkt der Verschleissfestigkeit bieten die sogenannten Manganhartstahl-Herzstücke für Weichen ideale Voraussetzungen. Es handelt sich um Herzstücke, die einen Mangangehalt von 12 bis 14% und eine Dehnung von ca. 40% aufweisen. Infolge der hohen Dehnung ergibt sich eine hohe Kaltverformbarkeit, so dass auf dem Fahrspiegel Festigkeiten von 140 bis 150 kp/mm2 erreicht werden.
Während die Manganhartstahl-Herzstücke allen Materialanforderungen und möglichen Belastungen gerecht werden und von diesem Standpunkt als die beste Lösung anzusehen sind, sind sie immer mehr von anderen Herzstückausführungen verdrängt worden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Manganhartstahl-Herz.
stück mit den Anschlussschienen nicht stumpfver schweisst werden kann, weil in den Anschlussschienen bei der Wasserbehandlung des Manganstahls Härterisse entstehen. Es sind vielerlei Versuche gemacht worden, um durch Verbesserung der Vergütung und des Schweissverfahrens sowie der Schweissmaterialien eine Beseitigung dieses Übelstandes herbeizuführen. Diese Versuche haben jedoch nicht zu brauchbaren Ergebnissen geführt.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Manganhartstahl-Herzstücken wird so vorgegangen, dass das gegossene Manganhartstahl-Herzstück mit den Anschlussschienen aus normalem Schienenstahl verschweisst wird. Um den Manganhartstahl-Herzstücken die erforderlichen Verschleisseigenschaften zu geben, ist es erforderlich, eine Warmbehandlung vorzunehmen, die nur dann die gewünschten Materialeigenschaften ergibt, wenn als Abschreckmittel eine Flüssigkeit, z.B. Wasser oder öl, verwandt wird. Eine Luftabkühlung genügt in solchen Fällen nicht. Diese Abschreckung führt jedoch in dem Schienenstahl, insbesondere an der Verschweissungsstelle desselben mit dem Manganhartstahl-Herzstück, zu erheblichen Spannungsrissen.
Die Vermeidung dieser Spannungsrisse wiederum, die durch eine Luftkühlung zu erzielen wäre, ist nicht durchführbar, weil das Manganhartstahl-Herzstück bei einer solchen Behandlung nicht die erforderlichen Verschleisseigenschaften aufweist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die durch das Verschweissen der Manganhartstahl-Herzstücke mit den Anschlussschienen entstehenden Nachteile zu vermeiden und löst diese Aufgabe durch ein Verfahren, das sich dadurch kennzeichnet, dass das Manganhartstahl Herzstück aus einem Stahl gegossen wird, welcher mindestens 2% Nickel enthält, dass an ein solches Manganhartstahl-Herzstück Anschlussschienen angeschweisst werden und dass dann das Manganhartstahl-Herzstück mit den Anschlussschienen einer Vergütung an Luft unterzogen wird.
Das nach diesem Verfahren hergestellte Manganhartstahl-Herzstück mit Anschlussschienen kennzeichnet sich dadurch, dass das gegossene Herzstück aus einem Manganhartstahl mit einem Nickelgehalt von mindestens 2% besteht, während die an das Herzstück angeschweissten Anschlussschienen aus Schienenstahl bestehen.
Es hat sich gezeigt, dass bei einem derartigen Nickelzusatz eine Vergütung an Luft einerseits dem Manganhartstahl-Herzstück die erforderlichen Verschleisseigenschaften gibt und andererseits die Rissbildung an den Anschlussschienen, insbesondere an der Verschweissungsstelle der Anschlussschiene mit dem Herzstück, vermeidet.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass Nickelgehalte zwischen 3 und 7% zu qualitativ besonders guten Ergebnissen führen.
Die Erfindung ist anhand der anliegenden Figur, welche eine Aufsicht auf das erfindungsgemässe Manganhartstahl-Herzstück mit Anschlussschienen dargestellt, veranschaulicht.
Das Herzstück 1 besteht aus Manganhartstahl und weist einen Nickelgehalt von 5,5% auf. Die an der Schweissnaht 2 angeschweissten Anschlussschienen 3 bestehen aus Schienenstahl.
Process for the production of frogs with connecting bars for switches and frogs with connecting bars produced according to this process
The present invention relates to a method for the production of frogs made of manganese steel for turnouts, wherein a cast manganese steel frog is welded to connecting bars made of rail steel and the parts connected in this way are then subjected to a heat treatment, as well as to a frog with connecting bars produced by the method.
From the point of view of wear resistance, the so-called manganese steel frogs offer ideal conditions for switches. These are frogs with a manganese content of 12 to 14% and an elongation of approx. 40%. The high elongation results in a high degree of cold deformability, so that strengths of 140 to 150 kp / mm2 can be achieved on the driving mirror.
While the manganese steel frogs meet all material requirements and possible loads and can be seen as the best solution from this point of view, they have been increasingly replaced by other frog designs. This is due to the fact that the manganese steel heart.
piece cannot be butt-welded to the connecting bars because hardening cracks occur in the connecting bars when the manganese steel is treated with water. Many attempts have been made to eliminate this drawback by improving the remuneration and the welding process as well as the welding materials. However, these attempts have not produced useful results.
In the known methods for producing manganese steel frogs, the procedure is such that the cast manganese steel frog is welded to the connecting rails made of normal rail steel. In order to give the manganese steel frogs the required wear properties, it is necessary to carry out a heat treatment which only results in the desired material properties when a liquid, e.g. Water or oil, is used. Air cooling is not sufficient in such cases. However, this deterrent leads to considerable stress cracks in the rail steel, especially at the point where it is welded to the manganese steel frog.
Avoiding these stress cracks, which would be achieved by air cooling, is not feasible because the manganese steel core does not have the necessary wear properties with such a treatment.
The invention has set itself the task of avoiding the disadvantages arising from the welding of the high-manganese steel frogs to the connecting bars and solves this problem by a method which is characterized in that the high-manganese steel frog is cast from a steel that contains at least 2% Nickel means that connecting bars are welded to such a high-manganese steel frog and that the high-manganese steel frog with the connecting bars is then subjected to air treatment.
The high-manganese steel frog with connecting bars produced using this process is characterized in that the cast frog is made of a high-manganese steel with a nickel content of at least 2%, while the connecting bars welded to the frog are made of rail steel.
It has been shown that with such a nickel addition, tempering in air gives the manganese steel frog the necessary wear properties on the one hand and avoids crack formation on the connecting bars, in particular at the point where the connecting bar is welded to the frog, on the other hand.
It has been shown in practice that nickel contents between 3 and 7% lead to particularly good quality results.
The invention is illustrated by means of the attached figure, which shows a top view of the manganese steel frog according to the invention with connecting rails.
The core 1 consists of manganese steel and has a nickel content of 5.5%. The connecting rails 3 welded to the weld seam 2 consist of rail steel.